[发明专利]超声衍射法探头

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声衍射法探头。

背景技术

目前，国内外对钢板的无损检测，多以超声波探伤作为检测其内在质量的手段。超声波换能器是实现电能和声能相互转换的一种器件，并且也是实现超声波检测的关键部件，其中实现电能和声能相互转换的是晶片（压电陶瓷）。但是由于晶片的声阻抗与楔块之间的声阻抗相差较大，超声经不同阻抗界面传播，将产生反射，会增加能量损耗并影响分辨力，会导致成像时分辨率差的问题，影响钢板内在损伤的判断。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中超声衍射法探头分辨率不足的问题，提供一种超声波衍射法探头。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超声波衍射法探头，所述的探头包括楔块、第一声阻抗匹配层、第二声阻抗匹配层、晶片、匹配电感、探头外壳、探头接口和吸声填充料；所述的楔块斜面上具有凹槽，所述的凹槽底面依次贴合有第一声阻抗匹配层、第二声阻抗匹配层和晶片；所述的第一声阻抗匹配层、第二声阻抗匹配层和晶片通过探头外壳封装在凹槽内，所述的探头外壳顶部开设有安装探头接口的通孔，所述探头接口的芯线柱通过导电导线连接在晶片底面，探头接口的外壁通过导线连接在晶片顶面，所述的匹配电感安装在两根导线之间，并与晶片并联。采用两层声阻抗匹配层能够有效匹配晶片与楔块，减小能量损耗，提高探头的分辨率。

进一步地，所述的晶片由若干压电陶瓷片阵列而成，每个压电陶瓷片为一个单元，阵列中各单元发射的超声波叠加形成新的波阵面，可以灵活、便捷而有效地控制声束形状和声压分布。

作为优选，所述的探头外壳内填充有吸声填充材料，吸声填充材料可消除反射的干扰，进一步提高探头分辨率。

本发明的有益效果是，本发明采用两层声阻抗匹配层，能够有效匹配晶片与楔块，减小能量损耗，提高探头的分辨率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本申请超声衍射法探头的结构示意图；

图中：1.楔块，2.第一声阻抗匹配层，3.第二声阻抗匹配层，4.晶片，5.匹配电感，6.探头外壳，7.探头接口，8.填充材料，9.凹槽，10.导线。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

所述的探头包括楔块1、第一声阻抗匹配层2、第二声阻抗匹配层3、晶片4、匹配电感5、探头外壳6和探头接口7；所述的楔块1斜面上具有凹槽9，所述的凹槽9底面依次贴合有第一声阻抗匹配层2、第二声阻抗匹配层3和晶片4；所述的第一声阻抗匹配层2、第二声阻抗匹配层3和晶片4通过探头外壳6封装在凹槽9内，所述的探头外壳6顶部开设有安装探头接口7的通孔，所述探头接口7的芯线柱通过导线10连接在晶片4底面，探头接口7的外壁通过导线10连接在晶片4顶面，所述的匹配电感5安装在两根导线5之间，并与晶片4并联。采用两层声阻抗匹配层2、3能够有效匹配晶片4与楔块1，减小能量损耗，提高探头的分辨率。

进一步地，所述的晶片4由若干压电陶瓷片阵列而成，每个压电陶瓷片为一个单元，阵列中各单元发射的超声波叠加形成新的波阵面，可以灵活、便捷而有效地控制声束形状和声压分布。

实施例2

作为本申请的一个改进，所述的探头外壳6内填充有吸声填充材料8。吸声填充材料8可消除反射的干扰，进一步提高探头分辨率。